Scoperta un immensa riserva d’acqua nel mantello terrestre

Un immensa riserva d’acqua paragonata per quantità a quella di un oceano,si troverebbe nel mantello terrestre . La scoperta è frutto di una ricerca di gruppo internazionale guidato da Graham Pearson, dell’Università dell’Alberta (Canada), e di cui fa parte Fabrizio Nestola del dipartimento di geoscienze dell’Università di Padova. Lo studio è stato pubblicato il 13 marzo su Nature e conferma un’ipotesi contestata ma che negli ultimi tempi ha preso corpo tra i geologi: l’esistenza di grandi volumi di acqua intrappolati tra 410 e 660 km di profondità nella zona di transizione tra il mantello superiore e inferiore della Terra. «Nella zona di transizione ci potrebbe essere tanta acqua quanto quella contenuta in tutti gli oceani in superficie, e forse anche di più», stima Paerson.

Non si tratta di acqua liquida contenuta in uno strato e nemmeno nelle porosità delle rocce, come avviene per esempio con il petrolio o i gas a quote molto più superficiali, ma del gruppo ossidrilico (-OH) che entra a far parte della struttura cristallina di un particolare minerale: la ringwoodite. Si tratta di una particolare forma di olivina – il minerale di cui è costituita la parte superiore del mantello – che finora è stato rinvenuto solo in alcune meteoriti oppure creato in laboratorio sottoponendo l’olivina ad altissime pressioni, quelle in particolare che si trovano nel sottosuolo a profondità di almeno 410 chilometri. A queste pressioni l’olivina subisce un cambiamento di fase e si trasforma in ringwoodite. Con una particolarità: nella sua composizione chimica compare una significativa quantità d’acqua (fino al 2,5% in peso) sotto forma di ossidrile.

Una scoperta fondamentale perché nella zona di transizione avvengono importanti fenomeni geologici che hanno ripercussioni sul movimento delle placche e sulla formazione di magmi profondi. Sarebbe quindi la conferma di un’ampia fascia, o almeno di alcune aree umide all’interno della zona di transizione, in contrapposizione a due aree molto più secche del mantello superiore e inferiore.

 

La scoperta della ringwoodite è stata del tutto casuale. Il gruppo di Pearson nel 2008 stava compiendo ricerche nel Mato Grosso (Brasile) su altri minerali quando è stato avvicinato da un cercatore dilettante di diamanti che aveva trovato una piccolissima gemma (3 millimetri) marroncina e sgraziata nella sabbia di un fiume presso Juina. La pietra non era un granché e venne venduta per 20 dollari. Una volta tornati in laboratorio, la pietra venne affidata a un giovane laureando per un’analisi ma si accorse che conteneva un’inclusione microscopica, invisibile a occhio nudo, di un minerale che non riusciva a identificare. Da qui è partita una sofisticatissima ricerca basata sui sistemi più avanzati come spettroscopia Raman e a infrarossi e diffrazione a raggi X nei laboratori di analisi più accreditati prima che fosse ufficialmente confermata come ringwoodite.

Una scoperta fondamentale, perché nella zona di transizione avvengono importanti fenomeni geologici che hanno ripercussioni sul movimento delle placche e sulla formazione di magmi profondi. Sarebbe quindi la conferma di un’ampia fascia, o almeno di alcune aree umide all’interno della zona di transizione, in contrapposizione a due aree molto più secche del mantello superiore e inferiore.

In che modo è arrivata tutta quest’acqua a simili profondità? Con la subduzione delle placche oceaniche sotto quelle continentali ,come la placca del Pacifico che subduce al largo del Giappone e che ha provocato il grande terremoto più tsunami dell’11 marzo 2011. Le rocce sedimentarie dei fondi oceanici contengono grandi quantità di acqua che vengono in questo modo trasportate in milioni di anni a centinaia di chilometri di profondità.

La scoperta della ringwoodite. Il gruppo di Pearson nel 2008 stava compiendo ricerche nel Mato Grosso (Brasile) su altri minerali quando è stato avvicinato da un cercatore dilettante di diamanti che aveva trovato una piccolissima gemma (3 millimetri) marroncina e sgraziata nella sabbia di un fiume presso Juina. La pietra non era un granché e venne venduta per 20 dollari. Una volta tornati in laboratorio, la pietra venne affidata a un giovane laureando per un’analisi ma si accorse che conteneva un’inclusione microscopica, invisibile a occhio nudo, di un minerale che non riusciva a identificare. Da qui è partita una sofisticatissima ricerca basata sui sistemi più avanzati come spettroscopia Raman e a infrarossi e diffrazione a raggi X nei laboratori di analisi più accreditati prima che fosse ufficialmente confermata come ringwoodite.

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